Раздел 3 Фотосинтез

Тема 6 Ассимиляция углерода

1. Связь фотосинтетической ассимиляции СО₂ с фотохимическими реакциями. 2. Цикл Кальвина. 3. Цикл Хетча-Слэка-Карпилова. 4. САМ-типы метаболизма. 5. Фотодыхание.

1. Связь фотосинтетической ассимиляции СО₂ с фотохимическими реакциями

В результате фотохимических реакций в хлоропластах создается необходимый уровень АТР и NADPH. Эти конечные продукты световой фазы фотосинтеза стоят на входе в темновую фазу, где СО₂ восстанавливается до углевода:

О₂ [СН₂О]

Сами по себе АТР и NADPH не в состоянии восстановить СО₂. Темновая фаза фотосинтеза — сложный процесс, включающий большое количество реакций.

Фиксация углерода углекислого газа и восстановление его до уровня органических соединений – заключительный этап фотосинтеза. Реакции ассимиляции углерода получили название темновых реакций фотосинтеза. В настоящее время утановлено, что для их прохождения необходим свет, поэтому заключительный этап фотосинтеза принято сейчас называть метаболизмом углерода при фотосинтезе, или углеродными циклами фотосинтеза. При ассимиляции углерода используются продукты световой стадии фотосинтеза – АТФ и НАДФН.

Доказательства существования световой и темновой фаз фотосинтеза.

См. конспект! ….

Фиксация углекислого газа из атмосферы и включение его в органические соединения у разных групп растений может происходить по-разному. В соответствии с механизмом первичных реакций фиксации углекислого газа и природой образующихся при этом первичных стабильных продуктов различают: С₃-путь фотосинтеза (цикл Кальвина, восстановительный пентозофосфатный цикл = ВПФ-цикл), С₄-путь фотосинтеза (цикл Хэтча–Слэка–Карпилова), фотосинтез по типу толстянковых – САМ–фотосинтез и фотодыхание (С₂-путь, гликолатный путь).

Восстановление углекислого газа до уровня углеводов практически у всех фотосинтезирующих организмов происходит по единому пути – С₃-пути.